一种过磷酸钙氧化锌复合催化剂及其催化降解废水的方法技术

本发明专利技术公开了降解废水技术领域的一种过磷酸钙氧化锌复合催化剂及其催化降解废水的方法，该催化剂由质量比为

【技术实现步骤摘要】
一种过磷酸钙氧化锌复合催化剂及其催化降解废水的方法


[0001]本专利技术属于降解废水
，具体是一种过磷酸钙氧化锌复合催化剂及其催化降解废水的方法
。

技术介绍

[0002]光催化降解废水的方式，具有高效
、
绿色环保
、
低成本等优点，在废水处理领域起到良好的作用，氧化锌催化剂在光照下，氧化锌吸收光子能量，形成激发态电子
‑
空穴对
。
这些激发态载流子能够参与氧化还原反应，将废水中的污染物转化为无害的物质
。
[0003]现有技术中有诸多利用氧化锌催化剂进行废水催化降解的技术方案，例如，中国专利文献
CN101891315A
记载的一种纳米氧化锌生产废水的处理工艺，根据纳米氧化锌生产废水的特征，回收水中的颗粒物质，将一次和二次的反渗透系统产水回用于生产再利用，合理利用资源，不但能够达到工业废水零排放，保护环境目的，并能回收氨盐获得一定的经济效益
。
[0004]但氧化锌内较宽的带隙以及光生载流子的快速重组，使氧化锌的光吸收能力有限，导致氧化锌催化剂对太阳光的利用率较低，从而使催化吸附性能被限制
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种过磷酸钙氧化锌复合催化剂及其催化降解废水的方法，解决催化剂对太阳光的利用率较低，催化吸附性能被限制的问题
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种过磷酸钙氧化锌复合催化剂，由质量比为
1:0.05
～1的氧化锌前体和过磷酸钙复合而成；
[0007]通过如下步骤制得：
[0008]S1.
将适量水加入到反应釜内，并加入适量十二烷基硫酸钠；
[0009]S2.
将氧化锌前体和过磷酸钙加入反应溶液中，进行搅拌使其均匀分散；
[0010]S3.
将反应釜水浴加热至
90℃
，并保持
90℃
下反应
4h
；
[0011]S4.
将反应后的溶液冷却至室温，再用乙醇和去离子水进行冲洗；
[0012]S5.
将冲洗后的溶液放入烘箱进行干燥，得到过磷酸钙
‑
氧化锌复合催化剂
。
[0013]进一步，氧化锌前体为氧化锌粉末或氧化锌纳米颗粒
。
[0014]进一步，
S2
中搅拌采用磁力搅拌器搅拌
30min。
[0015]一种过磷酸钙氧化锌复合催化剂催化降解废水的方法，包括如下步骤：
[0016]步骤1：将过磷酸钙
‑
氧化锌复合催化剂加载到废水处理系统中，并将待处理废水加入到废水处理系统中；
[0017]步骤2：根据废水的特性和污染物的种类，设定反应条件；
[0018]步骤3：通过废水处理系统将待处理废水加入到容器内，并通过废水处理系统逐渐向待处理废水中加入过磷酸钙
‑
氧化锌复合催化剂，同时为容器内待处理废水以及过磷酸钙
‑
氧化锌复合催化剂提供适当光照；
[0019]步骤4：容器内的过磷酸钙
‑
氧化锌复合催化剂与待处理废水接触并进行催化降解
。
[0020]进一步，在步骤4中对待处理废水以及过磷酸钙
‑
氧化锌复合催化剂进行搅拌混合，并对待处理废水的催化降解效果进行实时监测，对容器进行区域划分，对每个区域的反应速率进行独立监测，当某一区域反应速率超出阈值时，则对该区域进行反应速率调控，并将对该区域光照进行引导
。
[0021]进一步，根据待处理废水的催化降解效果实时监测结果，对搅拌速率以及光照强度进行调节，使搅拌速率以及光照强度与待处理废水的催化降解效果匹配
。
[0022]进一步，步骤2中反应条件包括反应温度
、pH
值
、
催化剂的使用量和反应时间；其中反应温度在反应开始前进行预设定，并在反应过程中根据待处理废水的催化降解效果进行实时调节；反应
pH
值在反应开始前进行预调节，并在反应过程中根据待处理废水的催化降解效果进行实时调节；催化剂的使用量采用在反应开始前进行预设定，反应过程中逐次加入的方式加入到容器内；反应时间在反应开始前进行预设定，反应过程中根据待处理废水的催化降解效果实时监测结果进行调节
。
[0023]进一步，过磷酸钙
‑
氧化锌复合催化剂采用分散加入的方式，加入到容器内的待处理废水表面
。
[0024]采用上述方案有以下有益效果：
[0025]1、
本专利技术，在氧化锌本身具有良好的催化性能基础上，通过过磷酸钙的复合降低了激发氧化锌所需的光子能量，同时增加了氧化锌表面的氧空位，使光生载流子的分离程度增加，有效的促进了光催化降解性能，有效的提升了催化降解废水效果
。
[0026]2、
本专利技术，在利用过磷酸钙
‑
氧化锌复合催化剂催化降解废水时，对待处理废水分区域进行检测，为后续的过磷酸钙
‑
氧化锌复合催化剂加入，以及光照条件进行调控，以使容器内各区域的反应更加均匀，使各区域维持在较高的催化降解水平，充分发挥过磷酸钙
‑
氧化锌复合催化剂的性能，提升对废水的催化降解效率
。
[0027]3、
本专利技术，在利用过磷酸钙
‑
氧化锌复合催化剂催化降解废水时，根据待处理废水的催化降解效果，对反应温度
、pH
值
、
催化剂的使用量和反应时间等反应条件，以及光照条件等进行实时调节，与待处理废水的催化降解效果相互匹配，避免不必要的资源和能源消耗
。
[0028]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到
。
附图说明
[0029]图1为本专利技术过磷酸钙氧化锌复合催化剂实施例的制备流程图；
[0030]图2为本专利技术过磷酸钙氧化锌复合催化剂催化降解废水的方法实施例的流程图；
[0031]图3为本专利技术过磷酸钙氧化锌复合催化剂催化降解废水的方法实施例的催化降解装置结构示意图；
[0032]图4为本专利技术过磷酸钙氧化锌复合催化剂催化降解废水的方法实施例的原理示意图
。
具体实施方式
[0033]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件
。
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制
。
[0034]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种过磷酸钙氧化锌复合催化剂，其特征在于由质量比为
1:0.05
～1的氧化锌前体和过磷酸钙复合而成；通过如下步骤制得：
S1.
将适量水加入到反应釜内，并加入适量十二烷基硫酸钠；
S2.
将氧化锌前体和过磷酸钙加入反应溶液中，进行搅拌使其均匀分散；
S3.
将反应釜水浴加热至
90℃
，并保持
90℃
下反应
4h
；
S4.
将反应后的溶液冷却至室温，再用乙醇和去离子水进行冲洗；
S5.
将冲洗后的溶液放入烘箱进行干燥，得到过磷酸钙
‑
氧化锌复合催化剂
。2.
根据权利要求1所述的过磷酸钙氧化锌复合催化剂，其特征在于：氧化锌前体为氧化锌粉末或氧化锌纳米颗粒
。3.
根据权利要求1所述的过磷酸钙氧化锌复合催化剂，其特征在于：
S2
中搅拌采用磁力搅拌器搅拌
30min。4.
一种过磷酸钙氧化锌复合催化剂催化降解废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将过磷酸钙
‑
氧化锌复合催化剂加载到废水处理系统中，并将待处理废水加入到废水处理系统中；步骤2：根据废水的特性和污染物的种类，设定反应条件；步骤3：通过废水处理系统将待处理废水加入到容器内，并通过废水处理系统逐渐向待处理废水中加入过磷酸钙
‑
氧化锌复合催化剂，同时为容器内待处理废水以及过磷酸钙
‑
氧化锌复合催化剂提供适当光照；步骤4：容器内的过磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，刘元清，邵国庆，刘林，李国伟，施宗友，
申请(专利权)人：攀西钒钛检验检测院，
类型：发明
国别省市：